如何为继电器选择反激二极管？

二极管与继电器线圈（极性相反）并联，以防止在继电器关闭时损坏其他组件。

这是我在网上找到的示例示意图：

我打算使用线圈电压为5V，触点额定值为10A 的继电器。

如何确定二极管的要求规格，例如电压，电流和开关时间？

首先确定线圈接通时的线圈电流。这是当线圈关闭时将流过二极管的电流。在您的继电器中，线圈电流显示为79.4 mA。指定至少79.4 mA电流的二极管。您的情况是1N4001的额定电流远远超出要求。

二极管反向额定电压应至少为施加到继电器线圈的电压。通常，设计师会在反向评级中留出大量储备。您的应用中具有50伏的二极管就足够了。1N4001将再次执行此工作。

此外，1N4007（以单个购买数量）的价格相同，但额定电压为1000伏。

1. 所需的电压是标称线圈电压，因为这将被施加。为安全起见，将其设为2。

2. 电流需求是标称线圈电流。

3. 速度可能不是继电器线圈的考虑因素，因为与例如PWM电机驱动器相比，继电器线圈不经常打开/关闭。

在您的情况下，1N4001可能会正常工作。

事情并不总是像看起来那样简单，尽管在中继的情况下，它高度依赖于应用程序。二极管提供了安全的放电路径，可以保护开关晶体管和电源，但在某些应用中会引起一些问题。闭合的继电器会在触点处形成小焊缝，通过在此处放置二极管，基本上可以防止继电器全力断开。这可能会导致触点“粘”在一起的时间更长一些，并且总体上对继电器不利。

几年前我学到的防止这种情况发生的技巧是将一个齐纳二极管与常规二极管串联（显然是在不同的方向），这使您可以控制最大电压，并使继电器的线圈放电。更好的方法。我记得有些继电器制造商对此有很好的应用说明，我看到的最后一篇来自泰科，可悲的是我找不到它。

问题：我的电感负载需要什么尺寸的反激二极管？

我的回答：反激二极管的大小取决于功耗

$P = 1/10(I^2)R$

P：功率消耗在反激二极管中

I：稳态电流流过电感器（反激二极管不导通）

R：反激二极管的导通电阻

证明：

反激二极管将保持恒定温度；二极管在保持恒定温度时具有恒定的导通电阻。（如果温度变化，则二极管电阻也变化）

现在，导电二极管的行为就像一个电阻，所以问题就变成了：我需要消耗多少功率来消耗二极管的内部电阻？

通过观察串联RL曲线，我们知道电感器以5个时间常数进行放电或充电，而一个时间常数等于电感除以串联电阻（）。$T = L/R$

一些数学家告诉我们，电感器中存储的能量为：。这里E以焦耳为单位，L以亨利为单位。他们还说，功率就是每秒的能量（）。在这里，功率以瓦特为单位。
$E = (1/2)L(I^2)$$P = E/time$

所以...如果我们对物理学的理解在起作用...电感器放电的时间为：秒，并且释放出焦耳的存储能量在这段时间。在此，R是反激二极管的导通电阻，I是流过反激二极管的电流，L是提供电流的电感。$5(L/R)$$(1/2)L(I^2)$

如果我们求幂，那么会发生一些非常有趣的事情... 在这里，L抵消并且。我们知道R是二极管的导通电阻，I是放电期间流过二极管的电流。但是现在，放电期间二极管电流是多少？$P = ((1/2)L(I^2)R) / (5L)$$P = 1/10(I^2)R$

考虑这样的电路：

^{模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

R1是L1的内部电阻，R2是我们的充电电阻。D1用作反激二极管，R3是D1的导通电阻。

如果开关闭合并且我们一直等待，则有10mA的电流流过电路，电感器存储的能量为50μJ（50微焦耳）。

使用能量守恒理论：

如果开关断开，电感器将反转极性以尝试维持10mA电流。反激二极管偏置为导通状态，并且通过的二极管电阻耗散50μJ的能量。二极管中的功耗为50μJ/ 500ms =100μW（100微瓦）。$5(L/R) = 500\mathrm{ms}$

$(1/10) (10\mathrm{mA} ^2) (10\mathrm{ohms}) = 100\mathrm{\mu W}$

因此，回答最后一个问题：使用等式：可以认为放电期间的二极管电流等于10mA的稳态充电电流。虽然感应放电期间的电流实际上呈指数下降，并且不是稳定的10mA，但这种简化将允许通过了解初始条件来快速计算电路中所需的二极管功率。$P = 1/10(I^2)R$

祝您设计顺利，绝不要将技术用于邪恶目的。